Mecanismos

UNIDAD # 1 PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

1.1 INTRODUCCION

La teoría de los mecanismos y las maquinas es una ciencia aplicada que sirve para comprender las relaciones entre la geometría y los movimientos de las piezas de una maquina o un mecanismo, y las fuerzas que generan tales movimientos.

El diseño y el análisis son dos conceptos totalmente distintos en el estudio de los sistemasmecánicos.

Síntesis: Es el proceso de idear un patrón o un método para lograr un propósito dado.

Diseño: Es el proceso de establecer tamaños, formas, composiciones de los materiales y disposiciones de las piezas de tal modo que la maquina resultante desempeñe las tareas prescritas.

Análisis: Conjunto de métodos científicos y técnicas que permiten al diseñador examinar en forma critica un diseñoya existente o propuesto, con el fin de determinar si es adecuado para el trabajo de que se trate.

Mecánica: Es la rama del análisis científico que se ocupa de los movimientos, el tiempo y las fuerzas, y se divide en dos partes: estática y dinámica. La estática trata del análisis de sistemas estacionarios, es decir, aquellos en que el tiempo no es un factor determinante, y la dinámica serefiere a los sistemas que cambian con el tiempo y asu ves se subdivide en cinética y cinemática.





Cinemática: Estudio del movimiento, posición, desplazamiento, rotación, rapidez, velocidad y aceleración, independientemente de las fuerzas que lo producen.

Cinética: Estudio de las fuerzas que producen movimientos.















1.2 CONCEPTOS BASICOS

Maquina: combinaciónde cuerpos resistentes de tal manera que, por medio de ellos, las fuerzas mecánicas de la naturaleza se puedan encausar para realizar un trabajo acompañado de movimientos determinados.

Cadena Cinemática: Cuando un número de eslabones están conectados unos a otros por pares elementales, de tal forma que permitan que el movimiento se efectúe en combinación, se denomina cadena cinemática. Unacadena cinemática no es necesariamente un mecanismo; se convierte en uno cuando se define el eslabón fijo. Se clasifican en abiertas y cerradas.

Abiertas: Cuando hay un miembro no unido a otros.


Cerradas: Cuando todos y cada uno de los miembros se unen entre sí.



Mecanismo: Combinación de eslabones conectados por medio de articulaciones móviles para formar una cadena cinemática cerradacon un eslabón fijo, y cuyo propósito es el transformar el movimiento.
Se clasifican en: Planos, Esféricos y Espaciales.

Mecanismos Planos: Es aquel en el que todas las partículas describen curvas planas en el espacio y todas estas se encuentran en planos paralelos; en otras palabras, los lugares geométricos de todos los puntos son curvas planas paralelas a un solo plano en común. Latransformación del movimiento de cualquier mecanismo de esta índole se llama Coplanar. Los mecanismos planos que utilizan solo pares inferiores se conocen con el nombre de Eslabonamientos Planos y solo pueden incluir revolutas y pares prismáticos.



Mecanismo de cuatro barras.
Mecanismo Esférico: Es aquel en el que cada eslabón tiene algún punto que se mantiene estacionario conforme el eslabonamientose mueve, y en el que los puntos estacionarios de todos los eslabones están en una ubicación común; en otras palabras, el lugar geométrico de cada punto es una curva contenida dentro de una superficie esférica y las superficies esféricas definidas por varios puntos arbitrariamente elegidos son concéntricas. Por ende los movimientos de todas las partículas se pueden describir por completo mediantesus proyecciones radiales, o “sombras”, proyectadas sobre la superficie de una esfera, con un centro seleccionado en forma apropiada. La articulación universal de Hook es quizá el ejemplo más conocido de un mecanismo esférico.

Mecanismos Espaciales: No incluyen restricción alguna en los movimientos relativos de las partículas. La transformación del movimiento no es necesariamente coplanar,...